WO2024028749A1 - Use of a lamella clarifier in a sedimentation device of an apparatus for the treatment of oil- and/or fat-containing waste water - Google Patents

Use of a lamella clarifier in a sedimentation device of an apparatus for the treatment of oil- and/or fat-containing waste water Download PDF

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WO2024028749A1
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Michael Kühlwein
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TEC Austria GmbH
Michael Kühlwein
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    • C02F2209/42Liquid level

Definitions

  • the present invention relates to the use of a lamella clarifier in a sedimentation device for the treatment of wastewater containing oil and/or fat.
  • Multi-stage water treatment in the sedimentation device can enable both the reduction and/or removal of hardness formers, in particular calcium ions, and also lead to a reduction in TOC (total organic carbon) in drinking water.
  • TOC reduction is typically achieved by a low pH between 4.0-7.3, and reduction of hardness agents can typically be achieved at higher pH values between 9.5-11.5.
  • the presence of TOCs also acts as an inhibitor in the precipitation of calcium.
  • Carrying out this special process typically requires extensive subsequent steps that involve dimensioning the system almost unsuitable for the use of 50 PE (population values) - 1000 PE.
  • Such information is used, among other things, to specify small sewage treatment plants in accordance with DIN EN 12566 (Al version from 2003) and DWA-A 222.
  • the area of application of the system according to the invention for water treatment and in particular water treatment should preferably be in the range of up to 1000 PE, preferably up to 200 PE, and particularly preferably up to 50 PE.
  • a decisive advantage of using such a system is its small space requirement and the low number of maintenance cycles required.
  • the aim of the present invention is to provide a water treatment system for a comparatively small water volume of less than 1000 PE. It is characterized by a compact design and almost maintenance-free operation with the highest possible cleaning efficiency.
  • the present invention solves this problem by using it with the features of claim 1.
  • a lamella clarifier is used in a sedimentation device for the treatment of wastewater containing oil and/or fat.
  • the device includes the following elements:
  • Sedimentation device (200) for sedimentation of suspended matter from the water to be treated wherein the sedimentation device (200) has at least one enrichment path for enriching the water to be treated with a coagulant and a regulation path adjoining the enrichment path for introducing a pH-adjusting path for the water Has regulatory means, and
  • a reverse osmosis device connected to the filter device for further purification of the water.
  • the sedimentation device does not have to be directly connected to the inlet, but additional cleaning devices, in particular a grease separator and/or a skimming device, can be arranged between the inlet and the sedimentation device.
  • additional cleaning devices in particular a grease separator and/or a skimming device, can be arranged between the inlet and the sedimentation device.
  • the system is designed to process an inflow volume of less than 1000 l/h. This is a small water treatment plant.
  • the fat separator enables the separation of fat and other settleable substances from the kitchen water.
  • the pre-separator serves both as a sedimentation tank and for further fat separation, for example by a Ribbon skimmer. It helps to skim off floating fat and improves the water quality for the subsequent process steps.
  • the sedimentation device enables the removal of impurities through the sedimentation of flocs formed by the addition of coagulum (e.g. iron (III) solution).
  • coagulum e.g. iron (III) solution
  • the reverse osmosis system removes dissolved substances and produces high-purity permeate that can be used for toilet flushing or garden irrigation.
  • the concentrate which can reduce wastewater flow by up to 70%, can be directed back into the grease separator.
  • the concentrated sludge can be sent to a drying system to be processed into fertilizer for organic farming.
  • the pH of the wastewater can be adjusted to a neutral or slightly alkaline value to facilitate flocculation and sedimentation.
  • colloids and/or bacteria can be removed from the surface of the rotating membrane and flushed out or recirculated as retentate.
  • the permeate can be disinfected with a disinfectant (e.g. chlorine) before use for toilet flushing or garden irrigation.
  • a disinfectant e.g. chlorine
  • kitchen water can be almost completely cleaned of fats, semi-volatile lipophilic substances and settleable substances, making it suitable for use as industrial water (e.g. for toilet or garden irrigation).
  • industrial water e.g. for toilet or garden irrigation.
  • the dissolved and undissolved ingredients are bound in the sludge and can be processed in the drying system into a fertilizer for organic farming.
  • the lamella clarifier can have a housing with a longitudinal axis, with the angle of inclination of the lamellae being between 2-45°, preferably 5- 25 ° is formed relative to the longitudinal axis of the housing. This increases the effective clarification area and at the same time allows the sedimented solids to slide towards a bottom area due to gravity.
  • the average lamella spacing in the lamella clarifier can be between 1-8 cm, preferably between 2-4 cm. Such a spacing between the slats is rather unusual for larger amounts of water.
  • the lamella clarifier can preferably have a bottom area that is conical and has a sludge outlet. This results in the sludge being collected and compacted.
  • the lamella clarifier can have a level measuring device and/or one or more limit switches, preferably a capacitive level measuring device.
  • the level measuring device is used both to determine and/or monitor the level of the liquid and to determine and/or monitor the phase boundary between sludge and liquid.
  • the monitoring can also simply include the detection of reaching a limit level. Accordingly, emptying can take place if there is too much sludge phase or if the overall level is too high. It is known that changing the composition results in a change in capacity.
  • capacitive level measuring devices are also used to detect a foam phase and its filling level.
  • the sedimentation device can have a control and evaluation unit which serves to regulate the sludge outlet depending on the level of the phase boundary. This means that the sludge outlet can be opened and closed not only based on the overall fill level, but also in the event of heavy sludge formation, where the clarifier works inadequately above a certain sludge level.
  • the sedimentation device can have a sludge collection container have a sludge collection room into which the sludge is led from the sludge outlet of the lamella clarifier.
  • the sedimentation device also has a filter medium that partially limits the sludge collection space. The filtrate can be collected in a liquid collection space in the sludge collection tank.
  • the filter medium can preferably be designed as a disposable filter medium, particularly preferably as filter paper. This is also a special feature of the present invention, since the use of expensive ceramic filters at this point makes no sense in a small system and a filter paper is sufficient to concentrate the sludge.
  • the sludge collection container can also be filled level monitored, here too both the level of the phase boundary between water and sludge and the overall fill level can be determined and/or monitored.
  • a level measuring device can also be used.
  • the sedimentation device can have a control and evaluation unit which is set up to control the emptying of the sludge collection container depending on the fill level.
  • the sedimentation device can have a drying system for drying the sludge phase.
  • the sedimentation device can have a return line which serves to return a filtrate from the sludge collecting container into a fat separator or a fat separation device upstream of the sedimentation system.
  • This fat separator device preferably works according to the principle of phase separation caused by gravity. This reduces the volume of waste streams.
  • the lamella clarifier can have cleaning agents in a CIP process. This is also rather unusual for small systems and enables further automation of the operation of the system.
  • the small system makes it possible to process water with a very high fat content and a COD value of more than 3,000 mg/l on average.
  • Such kitchen wastewater occurs, for example, in system catering.
  • Fig. 1 shows a schematic diagram of a method according to the invention and a system.
  • the figure is a purely schematic representation. Actual geometric relationships may vary from the figure.
  • FIG. 1 shows an apparatus 2 for treating water.
  • the water is particularly kitchen water with a high content of fat and other compounds produced in the kitchen.
  • the device 2 comprises an inlet 4, via which the water to be treated is supplied in a flow direction 5, also referred to as the flow direction.
  • the inlet 4 can include a kitchen siphon.
  • the device After the inlet 4, the device has a grease separator 100, which is arranged immediately downstream of the inlet in the direction of flow.
  • the maximum inflow quantity of water to be treated, in particular kitchen wastewater, to be processed by the method according to the invention System can be at least 100 l/h, preferably between 150-500 l/h.
  • the grease separator 100 has a container 101 which delimits a receiving space 113.
  • the container 101 has at least one partition 102, which segments the container into at least two separation areas or chamber segments 104, 105.
  • a line 103 between the inlet 4 and the grease separator 100 serves to feed the water to be treated into the first separation area 104.
  • the second separation area 105 has an overflow 106.
  • the partition 102 can in particular be designed as a baffle.
  • the filling level of the first and/or second separation area 104, 105 is monitored via a filling level sensor 107, for example a float.
  • the grease separator has a ventilation device 108 for introducing an oxygen-containing gas, in particular compressed air, into the water to be processed in the container 101.
  • an oxygen-containing gas in particular compressed air
  • the ventilation device 108 is preferably arranged immediately after a connection coupling of an inlet 2 of the device for connection to a kitchen drain, in particular a siphon. This reduces the amount of COD immediately after the inflow, which prevents the system from tipping over into the anaerobic state.
  • the ventilation device 108 can have a system for generating compressed air 109.
  • a compressed gas nozzle 120 which is fixed to the wall of the container 101 in a medium-tight manner, for example, has an inlet opening for gas into the water to be cleaned and is arranged in the lower region of the liquid level of the container 101, so that a sufficiently large distance is provided in which oxygen can be introduced into the liquid.
  • the water to be treated is then transferred, in particular pumped, into a pre-separator 110.
  • the pre-separator 110 serves on the one hand as a sedimentation tank and on the other hand for further fat separation by a skimming device 111 in the form of a so-called belt skimmer 111.
  • Band skimmers or band skimming devices are known in larger systems. Floating fat is skimmed off with the help of a conveyor belt. However, practical use has shown that the fat content of the water to be treated is still surprisingly high despite the previous fat separator, so that the use of the belt skimmer 111 significantly improves the water quality for the subsequent process steps.
  • the skimmed oils and fats are collected in a collecting container 112 and disposed of professionally together with other fats that occur in the kitchen, such as frying fat and drippings, by an appropriate disposal company.
  • the water to be treated is optimally prepared for subsequent sedimentation.
  • the water to be treated is passed from the pre-separator 110 via a line 130 into a sedimentation device 200, which includes a lamella clarifier 230 in which the sedimentation of impurities takes place.
  • a coagulum 10 preferably an iron (III) solution, particularly preferably as an iron (III) chloride solution, is added.
  • a corresponding dosing unit 140 for adjusting the flocculant content is arranged along line 130. Part of the line 130 and the dosing unit 140 are part of an enrichment path 8 of the sedimentation device 200.
  • the lamella clarifier preferably has a level measuring device 231 and/or a limit switch.
  • the level measuring device 231 and/or the limit switch or an arrangement of several detects Limit switches determine both the total filling level and the filling level of the sludge or phase boundary, with emptying taking place not only based on the total filling level, but based on one of the two values.
  • a capacitive sensor can be used for this, which detects the phase boundary based on a change in capacitance.
  • the pH value is adjusted to a neutral or slightly basic value, preferably between 7.2-7.5.
  • a regulating agent 22 preferably a basic agent, particularly preferably NaOH, in particular a NaOH solution
  • a dosing unit 150 for adjusting the pH value is arranged along line 130.
  • the dosing unit 150 and/or the line 130 and/or a means arranged along the line may have a pH sensor 151, which is connected to the dosing unit 150 by means of a signal connection, as a wireless connection or as a signal cable.
  • the dosing unit 150 can have a control and evaluation unit for processing the measurement signals from the pH sensor 151 and for adjusting the dosage amount of the basic agent to the water to be treated.
  • Another part of the line 130 and the metering unit 150 are part of the regulation path 18 of the sedimentation device 200.
  • the flow path is designed in such a way that there is sufficient time for flocculation.
  • a means 160 for reducing the flow velocity is arranged between the pre-separator 110 and the sedimentation device 200.
  • the means can be arranged along the line 130 or in the line 130 or be part of the line 130. This facilitates sedimentation and reduces the tendency for turbulence.
  • the means 160 for reducing the flow velocity is particularly preferably designed as a tubular reactor.
  • the tubular reactor can have a temperature control device to provide constant binding conditions.
  • the sedimentation device 200 has a lamella clarifier 230, which has a conical partial segment 201 on the bottom for settling the Has sediments, at the tapering end of which there is a mud drain 202.
  • hydroxide flakes form in the sedimentation device 200, in particular iron hydroxide flakes, which bind approximately 90% of the undissolved substances and 50% of the dissolved substances.
  • the sedimented sludge is periodically discharged into a sludge collection tank 250 with a DM content of preferably 3-5%.
  • the sludge collection tank 250 has a sludge collection space 255 and also has a conical bottom 251 with a sludge drain 252 at the tapered end of the bottom 251.
  • the sludge collection tank 250 also has a fill level sensor and / or a fill level limit switch 253. When a predetermined fill level is reached, a The sludge collection tank 250 must be emptied. By monitoring and/or determining the fill level, optimal post-sedimentation within the sludge collection tank 250 is achieved.
  • the sludge collection tank 250 has a permeable filter element 254, which preferably forms a wall region 256 of the sludge collection space 255, particularly preferably the conical bottom 251.
  • the permeable filter element 254 is a filter paper or filter cloth.
  • a liquid collection space 257 is arranged beyond the sludge collection space 255.
  • the retentate of the filter element 254 is collected in this liquid collection space 257, while the permeate remains in the sludge collection space 255, whereby the sludge phase is further concentrated. This preferably takes place over a period of 12-24 hours.
  • the retentate 258 is then returned from the liquid collection space 257 into the pre-separator 110, while the concentrated sludge 259, preferably after reaching the predetermined fill level, from the sludge collection space 255 and the Sludge collection tank 250 derived and can be fed to a drying system 260, for example biological drying.
  • a process for biological drying is basically known and a corresponding exemplary process for biological drying of sewage sludge is disclosed, among others, in DE 41 11 314 C2. The aforementioned document only describes a variant within the scope of the present invention and can also be done in another way.
  • the dried sludge can then be processed into fertilizer, preferably together with collected food waste from the collecting container 112.
  • the sedimentation device 200 has a plurality of inclined slats 203, which are arranged obliquely at an angle of 2-45°, preferably 5-25°, compared to a vertical orientation of the slats.
  • the sedimentation device designed as a lamella clarifier can also have a longitudinal axis 204, which is preferably arranged parallel to the vertical direction.
  • the flow through the plate pack is from bottom to top.
  • a gaseous medium, in particular air, can be blown in to support this and preferably.
  • the sedimentation device 200 has a gas inlet, not shown, which is preferably arranged below individual lamellae or a lamella package.
  • the sedimentation device 200 also has an inlet opening 205, at which the line 130 opens into the sedimentation device 200.
  • the inlet opening 205 is arranged above the sludge outlet 202.
  • the sedimentation device 200 has an outlet opening 206 for a clarified liquid phase, which is arranged above the inlet opening 205.
  • a transfer line 220 is arranged at the drain opening 206.
  • An overflow weir is preferably arranged within the sedimentation device 200 and is arranged in the area of the drain opening 206.
  • the transfer 220 then opens into a storage container 310 Ultrafiltration system 300.
  • the ultrafiltration system 300 also includes a dynamic tangential flow filtration system (cross flow) 320 with one or more ceramic filtration disks 332 rotatably mounted in a housing 331.
  • the average pore size of the ceramic disks can advantageously be between 10-50 nm. They define a so-called ceramic rotation membrane.
  • the pre-cleaned wastewater is circulated between the dynamic tangential filtration system 320 and the storage container 310.
  • a filtrate between 50-500 l/h, preferably between 150-400 l/h, is directed towards a receiver tank 410 of the reverse osmosis system 400.
  • the ultrafiltration system has appropriate means, for example a pump, one or more lines and a control unit, which flushes the rotary membrane, preferably by generating backwash pulses.
  • a sensor unit can be provided, in particular on a discharge line of the filtrate.
  • a sensor unit can be, for example, a pressure sensor and/or an optical sensor for determining a turbidity content in the filtrate and/or a flow sensor.
  • colloids and/or bacteria are removed from the surface of the rotating membrane and can be rinsed out as retentate or recirculated into the storage container 310, thereby concentrating the supplied phase.
  • Short-chain fatty acids which can cause a significant odor nuisance, such as butyric acid, are not retained and are collected as part of the filtrate in the receiving tank 410 of the reverse osmosis system 400.
  • the reverse osmosis system 400 is equipped with a membrane 402 and is operated with a yield rate of preferably more than 60% by volume, preferably between 65-75% by volume. Reverse osmosis is known per se.
  • the system is designed for a maximum delivery of more than 100 l/h, preferably for a maximum delivery of one Quantity between 120-300 l/h. It has an osmosis container 410, for example with a wound membrane or another semi-permeable membrane 411, and an adjoining storage tank 420 for the permeate.
  • the reverse osmosis system 400 has a drain line 430 for the permeate, which is arranged on a permeate drain 401 of the reverse osmosis system.
  • the permeate provided meets all the requirements for introduction into a conventional water network and can be used, for example, to flush toilets. Therefore, the drain line 430 can advantageously have a connection 431 to a sanitary facility.
  • the storage tank 420 is part of the drain line 430.
  • the storage tank 420 also has a fill level and/or limit level monitoring device 421, which initiates emergency emptying when a certain limit level in the storage tank is reached.
  • a disinfection dosing unit 440 for feeding a disinfectant into the permeate is also arranged along the drain line 430.
  • the disinfection dosing unit 440 has a storage tank with disinfectant for water disinfection of a predetermined concentration. Typically this can be chlorine or another disinfectant such as NaCIO, in particular between 0.1-1 ppm.
  • an activated carbon filter 450 is provided in or on the osmosis container 410 or along the drain line 430. This is preferably arranged in front of the disinfection dosing unit 440 in the direction of flow.
  • the osmosis container 410 has a concentrate drain 412, which is used to drain off a concentrate.
  • the concentrate which contains the impurities remaining after ultrafiltration, is returned to the grease separator 100 via the concentrate drain 412.
  • An increased COD content of up to 3300 mg/l compared to 1000 mg/l can be detected in the concentrate. Because of the comparative Due to the small amount of waste water in the concentrate, the dirt load is not of significant importance.
  • Detachable substances are completely removed and semi-volatile lipophilic substances are largely removed by the device 2 described above.
  • Amount of wastewater (m3/d) 1.9 pH value 7.0 - 7.5
  • Amount of wastewater (m3/d) 0.57 pH value 7.0 - 7.5
  • the aforementioned method and the aforementioned device process kitchen water from system catering (QSR) into service water, which is suitable for flushing toilets or for watering gardens.
  • QSR system catering

Abstract

The invention relates to the use of a lamella clarifier (230) in a sedimentation device (200) of an apparatus (2) for treating oil- and/or fat-containing waste water, the apparatus (2) comprising the following elements: - an inlet (4) for supplying the water to be treated, - a preliminary separator (110) for preconditioning and sedimentation and for further removal of fat, the removed fat being collected in a collection container (112), - a sedimentation device (200), connected downstream of the preliminary separator (110) via a conduit (130) to a metering unit (140) for coagulants (10), for sedimentation of suspended solids out of the water to be treated, wherein the sedimentation device (200) comprises at least - an enrichment path (8) for enriching the water to be treated with a coagulant (10) and - a regulation path (18), downstream of the enrichment path (8), for introducing a regulation agent (22) that adjusts the pH of the water to be treated, - a filter device (28), downstream of the sedimentation device (200), having a filter medium (30) and - a reverse osmosis device (40), downstream of the filter device (28), for further cleaning of the water, wherein - the apparatus is designed to treat an influent volume of less than 1000 l/h.

Description

VON BÜLOW & TAMADA FROM BÜLOW & TAMADA
ROTBUCHENSTR. 6 Patentanwalt D-81547 MÜNCHEN DR. TAM AXEL VON BÜLOW TEL: +49-(0)89-642 30 94 KANZLEI FÜR INNOVAT (ausgeschieden) FAX: +49-(0)89-64 63 42 IONSSCHUTZ ROTBUCHENSTR. 6 Patent Attorney D-81547 MUNICH DR. TAM AXEL VON BÜLOW TEL: +49-(0)89-642 30 94 LAW FIRM FOR INNOVAT (retired) FAX: +49-(0)89-64 63 42 IONSSCHUTZ
PatentanwaltPatent attorney
EMAIL: office@vb-t.com SASCHA TAMADAEMAIL: office@vb-t.com SASCHA TAMADA
RechtsanwaltLawyer
ALEXANDER GINZBURG ALEXANDER GINZBURG
Patentanwältin LIANJI JIN Patent attorney LIANJI JIN
31. Juli 2023 July 31, 2023
Anmelder: TEC Austria GmbH Applicant: TEC Austria GmbH
Anmelderzeichen: B-P-X0-R396-009-XP-1 Applicant reference: B-P-X0-R396-009-XP-1
Verwendung eines Lamellenklärers in einer Sedimentationseinrichtung einer Vorrichtung zur Behandlung von öl- und/oder fetthaltigem Abwasser Use of a lamella clarifier in a sedimentation device of a device for treating wastewater containing oil and/or fat
Beschreibung Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Lamellenklärers in einer Sedimentationseinrichtung zur Behandlung von öl- und/oder fetthaltigem Abwasser. The present invention relates to the use of a lamella clarifier in a sedimentation device for the treatment of wastewater containing oil and/or fat.
Eine mehrstufige Wasseraufbereitung in der Sedimentationseinrichtung kann sowohl die Verminderung und/oder Entfernung von Härtebildnern, insbesondere Calciumionen, ermöglichen, als auch zu einer Verminderung von TOC (gesamtem organischem Kohlenstoff) im Trinkwasser führen. Dieses zweistufige Vorgehen ist zwar bekannt, jedoch nicht die Standardvorgehensweise bei der Wasseraufbereitung und normalerweise widersprüchlich. Die TOC-Reduzierung wird typischerweise durch einen geringen pH-Wert zwischen 4, 0-7, 3 erreicht, und die Reduzierung von Härtebildnern kann typischerweise bei höheren pH-Werten zwischen 9,5-11,5 erzielt werden. Die Anwesenheit von TOCs wirkt zudem als Inhibitor bei der Ausfällung von Calcium. Multi-stage water treatment in the sedimentation device can enable both the reduction and/or removal of hardness formers, in particular calcium ions, and also lead to a reduction in TOC (total organic carbon) in drinking water. Although this two-stage procedure is well known, it is not the standard procedure for water treatment and is usually contradictory. TOC reduction is typically achieved by a low pH between 4.0-7.3, and reduction of hardness agents can typically be achieved at higher pH values between 9.5-11.5. The presence of TOCs also acts as an inhibitor in the precipitation of calcium.
Die Durchführung dieses speziellen Verfahrens erfordert typischerweise umfangreiche Folgeschritte, welche die Dimensionierung der Anlage nahezu ungeeignet für den Einsatz von 50 EW (Einwohnerwerten) - 1000 EW machen. Derartige Angaben werden unter anderem zur Spezifizierung von Kleinkläranlagen gemäß DIN EN 12566 (Al-Fassung aus 2003) und DWA-A 222 genutzt. Carrying out this special process typically requires extensive subsequent steps that involve dimensioning the system almost unsuitable for the use of 50 PE (population values) - 1000 PE. Such information is used, among other things, to specify small sewage treatment plants in accordance with DIN EN 12566 (Al version from 2003) and DWA-A 222.
Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Anlage zur Wasserbehandlung und insbesondere Wasseraufbereitung soll vorzugsweise im Bereich von bis zu 1000 EW liegen, bevorzugt bis zu 200 EW, und besonders bevorzugt bis zu 50 EW. The area of application of the system according to the invention for water treatment and in particular water treatment should preferably be in the range of up to 1000 PE, preferably up to 200 PE, and particularly preferably up to 50 PE.
Ein entscheidender Vorteil beim Einsatz einer solchen Anlage besteht in ihrem geringen Platzbedarf sowie in der geringen Anzahl an erforderlichen Wartungszyklen. A decisive advantage of using such a system is its small space requirement and the low number of maintenance cycles required.
Ausgehend von dieser Vorbetrachtung besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Anlage zur Wasseraufbereitung für ein vergleichsweise geringes anfallendes Wasservolumen von unter 1000 EW bereitzustellen. Sie zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau und nahezu wartungsfreien Betrieb bei möglichst hoher Reinigungseffizienz aus. Based on this preliminary consideration, the aim of the present invention is to provide a water treatment system for a comparatively small water volume of less than 1000 PE. It is characterized by a compact design and almost maintenance-free operation with the highest possible cleaning efficiency.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The present invention solves this problem by using it with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß wird ein Lamellenklärer in einer Sedimentationseinrichtung zur Behandlung von öl- und/oder fetthaltigem Abwasser eingesetzt. According to the invention, a lamella clarifier is used in a sedimentation device for the treatment of wastewater containing oil and/or fat.
Die Vorrichtung umfasst folgende Elemente: The device includes the following elements:
- einen Zulauf zum Zuführen des zu behandelnden Wassers, - an inlet for supplying the water to be treated,
- einen Vorabscheider (110) mit einer Abschöpfvorrichtung (111) in Form eines Bandskimmers zur zusätzlichen Fettabtrennung, wobei das abgeschöpfte Fett in einem Auffangbehälter (112) gesammelt wird,- a pre-separator (110) with a skimming device (111) in the form of a belt skimmer for additional fat separation, the skimmed fat being collected in a collecting container (112),
- die sich an den Vorabscheider (110) über eine Leitung (130) mit einer Dosiereinheit (140) für Koagulanten (10) anschließende Sedimentierungseinrichtung (200) zur Sedimentierung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser, wobei die Sedimentierungseinrichtung (200) zumindest einen Anreicherungspfad zum Anreichern des zu behandelnden Wassers mit einem Koagulanten und einen sich an den Anreicherungspfad anschließenden Regulierungspfad zum Einbringen eines den pH-Wert des Wassers einstellenden Regulierungsmittels aufweist, und - which connects to the pre-separator (110) via a line (130) with a metering unit (140) for coagulants (10). Sedimentation device (200) for sedimentation of suspended matter from the water to be treated, wherein the sedimentation device (200) has at least one enrichment path for enriching the water to be treated with a coagulant and a regulation path adjoining the enrichment path for introducing a pH-adjusting path for the water Has regulatory means, and
- eine sich an die Sedimentierungseinrichtung anschließende Filtereinrichtung mit einem Filtermedium und - a filter device connected to the sedimentation device with a filter medium and
- eine sich an die Filtereinrichtung anschließende Umkehrosmoseeinrichtung zur weitergehenden Reinigung des Wassers. - A reverse osmosis device connected to the filter device for further purification of the water.
Dabei muss sich die Sedimentierungseinrichtung nicht unmittelbar an den Zulauf anschließen, sondern es können noch weitere Reinigungseinrichtungen, insbesondere ein Fettabscheider und/oder eine Abschöpfvorrichtung zwischen dem Zulauf und der Sedimentierungseinrichtung angeordnet sein. The sedimentation device does not have to be directly connected to the inlet, but additional cleaning devices, in particular a grease separator and/or a skimming device, can be arranged between the inlet and the sedimentation device.
Die Anlage ist ausgelegt zur Verarbeitung eines Zulaufvolumens von weniger als 1000 l/h. Somit handelt es sich um eine Kleinanlage zur Wasseraufarbeitung. The system is designed to process an inflow volume of less than 1000 l/h. This is a small water treatment plant.
Der Einsatz eines Lamellenklärers in solchen Kleinanlagen ist bislang nicht bekannt. Er ermöglicht eine besonders kompakte Gestaltung der Anlage. Die Stufen der Sedimentation, Filtration und Umkehrosmose werden gleichzeitig benötigt, um eine effiziente Aufbereitung von Abwässern mit überdurchschnittlich hoher Schmutzfracht zu ermöglichen. The use of a lamella clarifier in such small systems is not yet known. It enables a particularly compact design of the system. The stages of sedimentation, filtration and reverse osmosis are required at the same time to enable efficient treatment of wastewater with above-average dirt loads.
Um den beschriebenen Zweck zu erreichen, können verschiedene Mittel und Verfahren eingesetzt werden. Der Fettabscheider ermöglicht die Trennung von Fett und anderen absetzbaren Stoffen aus dem Küchenwasser. Der Vorabscheider dient sowohl als Sedimentationstank als auch zur weiteren Fettabtrennung beispielsweise durch einen Bandskimmer. Es hilft, aufschwimmendes Fett abzuschöpfen und verbessert die Wasserqualität für die nachfolgenden Prozessschritte. Die Sedimentierungseinrichtung ermöglicht die Entfernung von Verunreinigungen durch die Sedimentation von Flocken, die durch die Zugabe von Koagulat (z. B. Eisen(III)-Lösung) gebildet werden. Die Umkehrosmoseanlage entfernt gelöste Stoffe und erzeugt hochreines Permeat, das zur Toilettenspülung oder Gartenbewässerung verwendet werden kann. Das Konzentrat, das den Abwasserstrom um bis zu 70% reduzieren kann, kann zurück in den Fettabscheider geleitet werden. Dadurch wird die CSB-Konzentration erhöht, und die gelösten und nicht gelösten Inhaltsstoffe des Abwassers werden im Schlamm gebunden. Der aufkonzentrierte Schlamm kann einer Trocknungsanlage zugeführt werden, um ihn zu einem Dünger für die biologische Landwirtschaft zu verarbeiten. Der pH-Wert des Abwassers kann auf einen neutralen oder leicht basischen Wert eingestellt werden, um die Flockung und Sedimentation zu erleichtern. Durch eine Rückspülung können Kolloide und/oder Bakterien von der Oberfläche der Rotationsmembran entfernt und als Retentat ausgespült oder rezirkuliert werden. Das Permeat kann vor der Verwendung für die Toilettenspülung oder Gartenbewässerung mit einem Desinfektionsmittel (z. B. Chlor) desinfiziert werden. In order to achieve the described purpose, various means and methods can be used. The fat separator enables the separation of fat and other settleable substances from the kitchen water. The pre-separator serves both as a sedimentation tank and for further fat separation, for example by a Ribbon skimmer. It helps to skim off floating fat and improves the water quality for the subsequent process steps. The sedimentation device enables the removal of impurities through the sedimentation of flocs formed by the addition of coagulum (e.g. iron (III) solution). The reverse osmosis system removes dissolved substances and produces high-purity permeate that can be used for toilet flushing or garden irrigation. The concentrate, which can reduce wastewater flow by up to 70%, can be directed back into the grease separator. This increases the COD concentration and the dissolved and undissolved components of the wastewater are bound in the sludge. The concentrated sludge can be sent to a drying system to be processed into fertilizer for organic farming. The pH of the wastewater can be adjusted to a neutral or slightly alkaline value to facilitate flocculation and sedimentation. By backwashing, colloids and/or bacteria can be removed from the surface of the rotating membrane and flushed out or recirculated as retentate. The permeate can be disinfected with a disinfectant (e.g. chlorine) before use for toilet flushing or garden irrigation.
Durch die Kombination dieser verschiedenen Mittel und Verfahren kann das Küchenwasser nahezu vollständig von Fetten, schwerflüchtigen lipophilen Stoffen und absetzbaren Stoffen gereinigt werden, sodass es für die Nutzung als Brauchwasser (z. B. für die Toiletten- oder Gartenbewässerung) geeignet ist. Gleichzeitig werden die gelösten und nicht gelösten Inhaltsstoffe im Schlamm gebunden und können in der Trocknungsanlage zu einem Dünger für die biologische Landwirtschaft verarbeitet werden. By combining these different means and processes, kitchen water can be almost completely cleaned of fats, semi-volatile lipophilic substances and settleable substances, making it suitable for use as industrial water (e.g. for toilet or garden irrigation). At the same time, the dissolved and undissolved ingredients are bound in the sludge and can be processed in the drying system into a fertilizer for organic farming.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Der Lamellenklärer kann ein Gehäuse mit einer Längsachse aufweisen, wobei der Neigungswinkel der Lamellen zwischen 2-45°, vorzugsweise 5- 25°, gegenüber der Längsachse des Gehäuses ausgebildet ist. Dies vergrößert die effektive Klärfläche und ermöglicht gleichzeitig ein schwerkraftbedingtes Abrutschen der sedimentierten Feststoffe in Richtung eines Bodenbereichs. The lamella clarifier can have a housing with a longitudinal axis, with the angle of inclination of the lamellae being between 2-45°, preferably 5- 25 ° is formed relative to the longitudinal axis of the housing. This increases the effective clarification area and at the same time allows the sedimented solids to slide towards a bottom area due to gravity.
Der durchschnittliche Lamellenabstand im Lamellenklärer kann zwischen 1-8 cm, vorzugsweise zwischen 2-4 cm, liegen. Ein solcher Lamellenabstand ist bei größeren Wassermengen eher unüblich. The average lamella spacing in the lamella clarifier can be between 1-8 cm, preferably between 2-4 cm. Such a spacing between the slats is rather unusual for larger amounts of water.
Bevorzugt kann der Lamellenklärer einen Bodenbereich aufweisen, der konisch ausgebildet ist und einen Schlammauslass hat. Dadurch wird eine Sammlung und Kompaktierung des Schlamms erreicht. The lamella clarifier can preferably have a bottom area that is conical and has a sludge outlet. This results in the sludge being collected and compacted.
Zudem kann der Lamellenklärer ein Füllstandsmessgerät und/oder einen oder mehrere Grenzschalter, vorzugsweise ein kapazitives Füllstandsmessgerät, aufweisen. Das Füllstandsmessgerät dient sowohl zur Ermittlung und/oder Überwachung des Füllstands der Flüssigkeit als auch zur Ermittlung und/oder Überwachung der Phasengrenze zwischen Schlamm und Flüssigkeit. Die Überwachung kann auch lediglich die Detektion des Erreichens eines Grenzstands umfassen. Entsprechend kann eine Entleerung bei zu viel Schlammphase oder bei zu hohem Gesamtpegel erfolgen. Es ist bekannt, dass sich bei Änderung der Zusammensetzung eine Kapazitätsänderung ergibt. Beispielsweise werden kapazitive Füllstandsmessgeräte auch zur Detektion einer Schaumphase und deren Füllhöhe eingesetzt. In addition, the lamella clarifier can have a level measuring device and/or one or more limit switches, preferably a capacitive level measuring device. The level measuring device is used both to determine and/or monitor the level of the liquid and to determine and/or monitor the phase boundary between sludge and liquid. The monitoring can also simply include the detection of reaching a limit level. Accordingly, emptying can take place if there is too much sludge phase or if the overall level is too high. It is known that changing the composition results in a change in capacity. For example, capacitive level measuring devices are also used to detect a foam phase and its filling level.
Darüber hinaus kann die Sedimentationseinrichtung eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweisen, die dazu dient, den Schlammauslass in Abhängigkeit vom Niveau der Phasengrenze zu regulieren. So kann das Öffnen und Schließen des Schlammauslasses nicht nur aufgrund des Gesamtfüllstands, sondern auch bei starker Schlammbildung erfolgen, bei der der Klärer ab einem bestimmten Schlammpegel unzureichend arbeitet. In addition, the sedimentation device can have a control and evaluation unit which serves to regulate the sludge outlet depending on the level of the phase boundary. This means that the sludge outlet can be opened and closed not only based on the overall fill level, but also in the event of heavy sludge formation, where the clarifier works inadequately above a certain sludge level.
Die Sedimentationseinrichtung kann einen Schlammsammelbehälter mit einem Schlammsammelraum aufweisen, in den der Schlamm vom Schlammauslass des Lamellenklärers geleitet wird. Zudem verfügt die Sedimentationseinrichtung über ein Filtermedium, das teilweise den Schlammsammelraum begrenzt. Das Filtrat kann in einem Flüssigkeitssammelraum im Schlammsammelbehälter gesammelt werden. The sedimentation device can have a sludge collection container have a sludge collection room into which the sludge is led from the sludge outlet of the lamella clarifier. The sedimentation device also has a filter medium that partially limits the sludge collection space. The filtrate can be collected in a liquid collection space in the sludge collection tank.
Das Filtermedium kann vorzugsweise als Einweg-Filtermedium, besonders bevorzugt als Filterpapier, ausgebildet sein. Auch dies ist eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung, da der Einsatz teurer Keramikfilter an dieser Stelle bei einer Kleinanlage keinen Sinn ergibt und ein Filterpapier zur Konzentration des Schlamms ausreichend ist. The filter medium can preferably be designed as a disposable filter medium, particularly preferably as filter paper. This is also a special feature of the present invention, since the use of expensive ceramic filters at this point makes no sense in a small system and a filter paper is sufficient to concentrate the sludge.
Der Schlammsammelbehälter kann ebenfalls füllstandsüberwacht sein, auch hier kann sowohl der Pegel der Phasengrenze zwischen Wasser und Schlamm als auch der Gesamtfüllstand ermittelt und/oder überwacht werden. In diesem Fall kann auch ein Grenzstandsmessgerät eingesetzt werden. The sludge collection container can also be filled level monitored, here too both the level of the phase boundary between water and sludge and the overall fill level can be determined and/or monitored. In this case, a level measuring device can also be used.
Die Sedimentationseinrichtung kann eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweisen, die zur Steuerung der Entleerung des Schlammsammelbehälters in Abhängigkeit vom Füllstand eingerichtet ist. The sedimentation device can have a control and evaluation unit which is set up to control the emptying of the sludge collection container depending on the fill level.
Die Sedimentationseinrichtung kann eine Trocknungsanlage zur Trocknung der Schlammphase aufweisen. The sedimentation device can have a drying system for drying the sludge phase.
Zudem kann die Sedimentationseinrichtung eine Rückleitung haben, die dazu dient, ein Filtrat aus dem Schlammsammelbehälter in einen der Sedimentationsanlage vorgelagerten Fettabscheider bzw. eine Fettabscheidevorrichtung zurückzuleiten. Diese Fettabscheidevorrichtung arbeitet vorzugsweise nach dem Prinzip der schwerkraftbedingten Phasentrennung. Dadurch wird das Volumen der Abfallströme verringert. In addition, the sedimentation device can have a return line which serves to return a filtrate from the sludge collecting container into a fat separator or a fat separation device upstream of the sedimentation system. This fat separator device preferably works according to the principle of phase separation caused by gravity. This reduces the volume of waste streams.
Darüber hinaus kann der Lamellenklärer Mittel zur Reinigung in einem CIP-Verfahren aufweisen. Auch dies ist bei Kleinanlagen eher unüblich und ermöglicht eine weitergehende Automatisierung des Betriebs der Anlage. In addition, the lamella clarifier can have cleaning agents in a CIP process. This is also rather unusual for small systems and enables further automation of the operation of the system.
Die Kleinanlage ermöglicht es, Wasser mit sehr hohem Fettgehalt und einem CSB-Wert von durchschnittlich mehr als 3.000 mg/l zu verarbeiten. Solche Küchenabwässer fallen beispielsweise in der Systemgastronomie an. The small system makes it possible to process water with a very high fat content and a COD value of more than 3,000 mg/l on average. Such kitchen wastewater occurs, for example, in system catering.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The characteristics, features and advantages of this invention described above and the manner in which these are achieved will become more understandable in connection with the following description of the exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawing. Show it:
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Anlage. Fig. 1 shows a schematic diagram of a method according to the invention and a system.
Die Figur ist eine rein schematische Darstellung. Tatsächliche geometrische Verhältnisse können von der Figur abweichen. The figure is a purely schematic representation. Actual geometric relationships may vary from the figure.
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Vorrichtung 2 zur Behandlung von Wasser zeigt. Das Wasser ist insbesondere Küchenwasser mit einem hohen Gehalt an Fett und anderen in der Küche anfallenden Verbindungen. Reference is made to Figure 1, which shows an apparatus 2 for treating water. The water is particularly kitchen water with a high content of fat and other compounds produced in the kitchen.
Die Vorrichtung 2 umfasst einen Zulauf 4, über den das zu behandelnde Wasser in einer Strömungsrichtung 5, auch als Fließrichtung bezeichnet, zugeführt wird. Der Zulauf 4 kann einen Küchensiphon umfassen. The device 2 comprises an inlet 4, via which the water to be treated is supplied in a flow direction 5, also referred to as the flow direction. The inlet 4 can include a kitchen siphon.
Nach dem Zulauf 4 weist die Vorrichtung einen Fettabscheider 100 auf, welcher in Strömungsrichtung unmittelbar dem Zulauf nachgeordnet ist. After the inlet 4, the device has a grease separator 100, which is arranged immediately downstream of the inlet in the direction of flow.
Die maximal zu verarbeitende Zulaufmenge des zu behandelnden Wassers, insbesondere Küchenabwassers, durch die erfindungsgemäße Anlage kann mindestens 100 l/h, vorzugsweise zwischen 150-500 l/h betragen. The maximum inflow quantity of water to be treated, in particular kitchen wastewater, to be processed by the method according to the invention System can be at least 100 l/h, preferably between 150-500 l/h.
Der Fettabscheider 100 verfügt über einen Behälter 101, der einen Aufnahmeraum 113 begrenzt. Der Behälter 101 weist mindestens eine Trennwand 102 auf, welche den Behälter in mindestens zwei Trennbereiche bzw. Kammersegmente 104, 105 segmentiert. Eine Leitung 103 zwischen dem Zulauf 4 und dem Fettabscheider 100 dient dem Zuleiten des zu behandelnden Wassers in den ersten Trennbereich 104. Der zweite Trennbereich 105 weist einen Überlauf 106 auf. Die Trennwand 102 kann insbesondere als Tauchwand ausgebildet sein. Die Füllhöhe des ersten und/oder zweiten Trennbereichs 104, 105 wird über einen Füllstandssensor 107, z.B. einen Schwimmer, überwacht. The grease separator 100 has a container 101 which delimits a receiving space 113. The container 101 has at least one partition 102, which segments the container into at least two separation areas or chamber segments 104, 105. A line 103 between the inlet 4 and the grease separator 100 serves to feed the water to be treated into the first separation area 104. The second separation area 105 has an overflow 106. The partition 102 can in particular be designed as a baffle. The filling level of the first and/or second separation area 104, 105 is monitored via a filling level sensor 107, for example a float.
Weiterhin verfügt der Fettabscheider über eine Belüftungsvorrichtung 108 zum Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases, insbesondere von Druckluft, in das aufzuarbeitende Wasser im Behälter 101. Furthermore, the grease separator has a ventilation device 108 for introducing an oxygen-containing gas, in particular compressed air, into the water to be processed in the container 101.
Bevorzugt ist die Belüftungsvorrichtung 108 unmittelbar nach einer Anschlusskupplung eines Zulaufs 2 der Vorrichtung zum Anschluss an einen Küchenablauf, insbesondere einen Siphon, angeordnet. Dadurch wird bereits unmittelbar nach dem Zulauf die CSB-Menge reduziert, wodurch das Umkippen in den anaeroben Zustand verhindert wird. The ventilation device 108 is preferably arranged immediately after a connection coupling of an inlet 2 of the device for connection to a kitchen drain, in particular a siphon. This reduces the amount of COD immediately after the inflow, which prevents the system from tipping over into the anaerobic state.
Das führt zu einer Durchmischung und verhindert, dass das Wasser in einen anaeroben Zustand kippt. Der Druck sollte mindestens 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar betragen. Die Belüftungsvorrichtung 108 kann eine Anlage zur Drucklufterzeugung 109 aufweisen. Eine Druckgasdüse 120, die z.B. mediumsdicht an der Wandung des Behälters 101 festgelegt ist, verfügt über eine Einlassöffnung für Gas in das zu reinigende Wasser und ist im unteren Bereich des Flüssigkeitspegels des Behälters 101 angeordnet, so dass eine ausreichend große Strecke bereitgestellt wird, in der der Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeit erfolgen kann. Das zu behandelnde Wasser wird dann in einen Vorabscheider 110 überführt, insbesondere gepumpt. Der Vorabscheider 110 dient einerseits als Sedimentationstank und andererseits zur weiteren Fettabtrennung durch eine Abschöpfvorrichtung 111 in Form eines sogenannten Bandskimmers 111. This leads to mixing and prevents the water from becoming anaerobic. The pressure should be at least 2 bar, preferably 3-5 bar. The ventilation device 108 can have a system for generating compressed air 109. A compressed gas nozzle 120, which is fixed to the wall of the container 101 in a medium-tight manner, for example, has an inlet opening for gas into the water to be cleaned and is arranged in the lower region of the liquid level of the container 101, so that a sufficiently large distance is provided in which oxygen can be introduced into the liquid. The water to be treated is then transferred, in particular pumped, into a pre-separator 110. The pre-separator 110 serves on the one hand as a sedimentation tank and on the other hand for further fat separation by a skimming device 111 in the form of a so-called belt skimmer 111.
Bandskimmer bzw. Band-Abschöpfvorrichtungen sind in größeren Anlagen an sich bekannt. Mit Hilfe eines Fließbandes wird aufschwimmendes Fett abgeschöpft. Allerdings hat sich in der praktischen Anwendung gezeigt, dass der Fettgehalt des zu behandelnden Wassers trotz des vorhergehenden Fettabscheiders noch überraschend hoch ist, sodass sich durch den Einsatz des Bandskimmers 111 die Wasserqualität für die nachfolgenden Prozessschritte erheblich verbessert. Band skimmers or band skimming devices are known in larger systems. Floating fat is skimmed off with the help of a conveyor belt. However, practical use has shown that the fat content of the water to be treated is still surprisingly high despite the previous fat separator, so that the use of the belt skimmer 111 significantly improves the water quality for the subsequent process steps.
Die abgeschöpften Öle und Fette werden in einem Auffangbehälter 112 gesammelt und gemeinsam mit anderen in der Küche anfallenden Fetten, wie Frittierfett und Bratenfett, durch ein entsprechendes Entsorgungsunternehmen fachgerecht entsorgt. The skimmed oils and fats are collected in a collecting container 112 and disposed of professionally together with other fats that occur in the kitchen, such as frying fat and drippings, by an appropriate disposal company.
Nach dieser Vorbehandlung ist das zu behandelnde Wasser optimal für eine anschließende Sedimentation vorbereitet. Das zu behandelnde Wasser wird vom Vorabscheider 110 über eine Leitung 130 in eine Sedimentierungseinrichtung 200 geleitet, welche einen Lamellenklärer 230 umfasst, in dem die Sedimentation von Verunreinigungen erfolgt. Im Übergang zwischen dem Vorabscheider 110 und dem Lamellenklärer wird ein Koagulat 10, vorzugsweise eine Eisen(III)-Lösung, besonders bevorzugt als Eisen(III)chlorid-Lösung, zugesetzt. Eine entsprechende Dosiereinheit 140 zur Einstellung des Gehalts an Flockungsmittel ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Ein Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 140 sind Teil eines Anreicherungspfades 8 der Sedimentierungseinrichtung 200. Vorzugsweise verfügt der Lamellenklärer über ein Füllstandsmessgerät 231 und/oder einen Grenzschalter. Idealerweise detektiert das Füllstandsmessgerät 231 und/ oder der Grenzschalter oder eine Anordnung aus mehreren Grenzschaltern sowohl das Gesamtfüllniveau als auch das Füllniveau des Schlamms bzw. der Phasengrenze, wobei die Entleerung nicht nur basierend auf dem Gesamtfüllniveau, sondern basierend auf einem der beiden Werte erfolgt. Hierfür kann ein kapazitiver Sensor genutzt werden, der die Phasengrenze anhand einer Kapazitätsänderung erkennt. After this pretreatment, the water to be treated is optimally prepared for subsequent sedimentation. The water to be treated is passed from the pre-separator 110 via a line 130 into a sedimentation device 200, which includes a lamella clarifier 230 in which the sedimentation of impurities takes place. In the transition between the pre-separator 110 and the lamellar clarifier, a coagulum 10, preferably an iron (III) solution, particularly preferably as an iron (III) chloride solution, is added. A corresponding dosing unit 140 for adjusting the flocculant content is arranged along line 130. Part of the line 130 and the dosing unit 140 are part of an enrichment path 8 of the sedimentation device 200. The lamella clarifier preferably has a level measuring device 231 and/or a limit switch. Ideally, the level measuring device 231 and/or the limit switch or an arrangement of several detects Limit switches determine both the total filling level and the filling level of the sludge or phase boundary, with emptying taking place not only based on the total filling level, but based on one of the two values. A capacitive sensor can be used for this, which detects the phase boundary based on a change in capacitance.
Zudem erfolgt eine Einstellung des pH-Werts auf einen neutralen oder leicht basischen Wert, vorzugsweise zwischen 7, 2-7, 5. Dies kann insbesondere durch Zugabe eines Regulierungsmittels 22, vorzugsweise eines basischen Mittels, besonders bevorzugt von NaOH, insbesondere einer NaOH-Lösung, erfolgen. Eine Dosiereinheit 150 zur Einstellung des pH-Werts ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Die Dosiereinheit 150 und/oder die Leitung 130 und/oder ein entlang der Leitung angeordnetes Mittel kann einen pH-Sensor 151 aufweisen, welcher mit der Dosiereinheit 150 mittels einer Signalverbindung, als drahtlose Verbindung oder als Signalkabel, verbunden ist. Insbesondere kann die Dosiereinheit 150 eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweisen, zur Verarbeitung der Messignale des pH-Sensors 151 und zur Einstellung der Dosiermenge des basischen Mittels zum zu behandelnden Wasser. Ein weiterer Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 150 sind Teil des Regulierungspfades 18 der Sedimentierungsvorrichtung 200. In addition, the pH value is adjusted to a neutral or slightly basic value, preferably between 7.2-7.5. This can be done in particular by adding a regulating agent 22, preferably a basic agent, particularly preferably NaOH, in particular a NaOH solution , take place. A dosing unit 150 for adjusting the pH value is arranged along line 130. The dosing unit 150 and/or the line 130 and/or a means arranged along the line may have a pH sensor 151, which is connected to the dosing unit 150 by means of a signal connection, as a wireless connection or as a signal cable. In particular, the dosing unit 150 can have a control and evaluation unit for processing the measurement signals from the pH sensor 151 and for adjusting the dosage amount of the basic agent to the water to be treated. Another part of the line 130 and the metering unit 150 are part of the regulation path 18 of the sedimentation device 200.
Die Fließstrecke ist derart ausgelegt, dass ausreichend Zeit zur Flockung bleibt. Zwischen dem Vorabscheider 110 und der Sedimentierungseinrichtung 200 ist ein Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit angeordnet. Das Mittel kann entlang der Leitung 130 oder in der Leitung 130 angeordnet sein oder Teil der Leitung 130 sein. Dies erleichtert die Sedimentation und verringert die Tendenz zur Verwirbelung. Besonders bevorzugt ist das Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit als ein Rohrreaktor ausgebildet. Der Rohrreaktor kann eine Temperiereinrichtung aufweisen, um konstante Bindungsbedingungen bereitzustellen. The flow path is designed in such a way that there is sufficient time for flocculation. A means 160 for reducing the flow velocity is arranged between the pre-separator 110 and the sedimentation device 200. The means can be arranged along the line 130 or in the line 130 or be part of the line 130. This facilitates sedimentation and reduces the tendency for turbulence. The means 160 for reducing the flow velocity is particularly preferably designed as a tubular reactor. The tubular reactor can have a temperature control device to provide constant binding conditions.
Die Sedimentierungseinrichtung 200 weist einen Lamellenklärer 230 auf, welcher bodenseitig ein konisches Teilsegment 201 zum Absetzen der Sedimente aufweist, an dessen zulaufenden Ende sich ein Schlammablass 202 befindet. Im neutralen bis basischen pH-Wert bilden sich Hydroxidflocken in der Sedimentierungseinrichtung 200, insbesondere Eisenhydroxidflocken, welche ungefähr 90% der nichtgelösten Stoffe und 50% der gelösten Stoffe binden. Der sedimentierte Schlamm wird mit einem TS-Gehalt von vorzugsweise 3-5% periodisch in einen Schlammsammeltank 250 abgeleitet. The sedimentation device 200 has a lamella clarifier 230, which has a conical partial segment 201 on the bottom for settling the Has sediments, at the tapering end of which there is a mud drain 202. In a neutral to basic pH value, hydroxide flakes form in the sedimentation device 200, in particular iron hydroxide flakes, which bind approximately 90% of the undissolved substances and 50% of the dissolved substances. The sedimented sludge is periodically discharged into a sludge collection tank 250 with a DM content of preferably 3-5%.
Der Schlammsammeltank 250 verfügt über einen Schlammsammelraum 255 und hat zudem einen konischen Boden 251 mit einem Schlammablass 252 am spitz-zulaufenden Ende des Bodens 251. Weiter verfügt der Schlammsammeltank 250 über einen Füllstandssensor und/oder einen Füllstandsgrenzschalter 253. Bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands kann eine Entleerung des Schlammsammeltanks 250 erfolgen. Durch die Überwachung und/oder Ermittlung des Füllstands wird eine optimale Nachsedimentation innerhalb des Schlammsammeltanks 250 erreicht. The sludge collection tank 250 has a sludge collection space 255 and also has a conical bottom 251 with a sludge drain 252 at the tapered end of the bottom 251. The sludge collection tank 250 also has a fill level sensor and / or a fill level limit switch 253. When a predetermined fill level is reached, a The sludge collection tank 250 must be emptied. By monitoring and/or determining the fill level, optimal post-sedimentation within the sludge collection tank 250 is achieved.
Der Schlammsammeltank 250 weist ein permeables Filterelement 254 auf, das vorzugsweise einen Wandungsbereich 256 des Schlammsammelraumes 255, besonders bevorzugt den konischen Boden 251, bildet. Bevorzugt ist das permeable Filterelement 254 ein Filterpapier oder Filtertuch. The sludge collection tank 250 has a permeable filter element 254, which preferably forms a wall region 256 of the sludge collection space 255, particularly preferably the conical bottom 251. Preferably, the permeable filter element 254 is a filter paper or filter cloth.
Im Schlammsammeltank 250 ist jenseits des Schlammsammelraumes 255 ein Flüssigkeitssammelraum 257 angeordnet. In diesem Flüssigkeitssammelraum 257 wird das Retentat des Filterelements 254 gesammelt, während das Permeat im Schlammsammelraum 255 verbleibt, wodurch die Schlammphase weiter aufkonzentriert wird. Dies erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von 12-24 Stunden. In the sludge collection tank 250, a liquid collection space 257 is arranged beyond the sludge collection space 255. The retentate of the filter element 254 is collected in this liquid collection space 257, while the permeate remains in the sludge collection space 255, whereby the sludge phase is further concentrated. This preferably takes place over a period of 12-24 hours.
Das Retentat 258 wird dann aus dem Flüssigkeitssammelraum 257 in den Vorabscheider 110 zurückgeführt, während der aufkonzentrierte Schlamm 259, vorzugsweise nach Erreichen des vorbestimmten Füllstands, aus dem Schlammsammelraum 255 und dem Schlammsammeltank 250 abgeleitet und kann einer Trocknungsanlage 260, beispielsweise einer biologischen Trocknung, zugeführt werden. Ein Verfahren zur biologischen Trocknung ist grundsätzlich bekannt und ein entsprechendes beispielhaftes Verfahren zur biologischen Trocknung von Klärschlamm wird u.a. in der DE 41 11 314 C2 offenbart. Das vorgenannte Dokument beschreibt lediglich eine Variante im Rahmen der vorliegenden Erfindung und kann auch auf andere Art und Weise erfolgen. Danach kann der getrocknete Schlamm, vorzugsweise gemeinsam mit gesammelten Speiseresten aus dem Auffangbehälter 112, zu Dünger verarbeitet werden. The retentate 258 is then returned from the liquid collection space 257 into the pre-separator 110, while the concentrated sludge 259, preferably after reaching the predetermined fill level, from the sludge collection space 255 and the Sludge collection tank 250 derived and can be fed to a drying system 260, for example biological drying. A process for biological drying is basically known and a corresponding exemplary process for biological drying of sewage sludge is disclosed, among others, in DE 41 11 314 C2. The aforementioned document only describes a variant within the scope of the present invention and can also be done in another way. The dried sludge can then be processed into fertilizer, preferably together with collected food waste from the collecting container 112.
Die Sedimentierungseinrichtung 200 weist eine Mehrzahl an Schräglamellen 203 auf, die schräg in einem Winkel von 2-45°, vorzugsweise 5-25° gegenüber einer lotrechten Ausrichtung der Lamellen, angeordnet sind. Die als Lamellenklärer ausgebildete Sedimentierungseinrichtung kann zudem eine Längsachse 204 aufweisen, die vorzugsweise parallel zur Lotrichtung angeordnet ist. Das Lamellenpaket wird dabei von unten nach oben durchströmt. Unterstützend und bevorzugt kann hierfür ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft, eingeblasen werden. Entsprechend weist die Sedimentierungseinrichtung 200 einen nicht dargestellten Gaseinlass auf, der vorzugsweise unterhalb einzelner Lamellen oder eines Lamellenpakets angeordnet ist. The sedimentation device 200 has a plurality of inclined slats 203, which are arranged obliquely at an angle of 2-45°, preferably 5-25°, compared to a vertical orientation of the slats. The sedimentation device designed as a lamella clarifier can also have a longitudinal axis 204, which is preferably arranged parallel to the vertical direction. The flow through the plate pack is from bottom to top. A gaseous medium, in particular air, can be blown in to support this and preferably. Accordingly, the sedimentation device 200 has a gas inlet, not shown, which is preferably arranged below individual lamellae or a lamella package.
Die Sedimentierungseinrichtung 200 weist zudem eine Zulauföffnung 205 auf, an welcher die Leitung 130 in der Sedimentierungseinrichtung 200 mündet. Die Zulauföffnung 205 ist oberhalb des Schlammablasses 202 angeordnet. Überdies weist die Sedimentierungseinrichtung 200 eine Ablauföffnung 206 für eine geklärte Flüssigphase auf, die oberhalb der Zulauföffnung 205 angeordnet ist. An der Ablauföffnung 206 ist eine Überleitung 220 angeordnet. Bevorzugt ist innerhalb der Sedimentierungseinrichtung 200 ein nicht dargestelltes Überlaufwehr angeordnet, das im Bereich der Ablauföffnung 206 angeordnet ist. The sedimentation device 200 also has an inlet opening 205, at which the line 130 opens into the sedimentation device 200. The inlet opening 205 is arranged above the sludge outlet 202. In addition, the sedimentation device 200 has an outlet opening 206 for a clarified liquid phase, which is arranged above the inlet opening 205. A transfer line 220 is arranged at the drain opening 206. An overflow weir, not shown, is preferably arranged within the sedimentation device 200 and is arranged in the area of the drain opening 206.
Die Überleitung 220 mündet dann in einem Vorlagebehälter 310 einer Ultrafiltrationsanlage 300. Die Ultrafiltrationsanlage 300 umfasst zudem eine dynamische Tangentialfluss-Filtrationsanlage (engl. Cross Flow) 320 mit einer oder mehreren rotierbar in einem Gehäuse 331 gelagerten keramischen Filtrationsscheiben 332. Die durchschnittliche Porengröße der keramischen Scheiben kann vorteilhaft zwischen 10-50 nm betragen. Sie definieren eine sogenannte keramische Rotationsmembran. Das vorgereinigte Abwasser wird im Kreislauf zwischen der dynamischen Tangential-Filtrationsanlage 320 und dem Vorlagenbehälter 310 geführt. Ein Filtrat zwischen 50-500 l/h, vorzugsweise zwischen 150-400 l/h, wird in Richtung eines Vorlagentanks 410 der Umkehrosmoseanlage 400 geleitet. Die Ultrafiltrationsanlage verfügt über entsprechende Mittel, z.B. eine Pumpe, eine oder mehrere Leitungen sowie eine Steuereinheit, welche ein Freispülen der Rotationsmembran, vorzugsweise durch Erzeugung von Rückspülimpulsen, erzeugt. Zur Steuerung der Periodizität der Erzeugung der Rückspülimpulse kann eine Sensoreinheit, insbesondere an einer Ableitung des Filtrats, vorgesehen sein. Eine Sensoreinheit kann z.B. ein Drucksensor und/oder ein optischer Sensor zur Ermittlung eines Trübungsgehalts im Filtrat und/oder ein Durchflusssensor sein. The transfer 220 then opens into a storage container 310 Ultrafiltration system 300. The ultrafiltration system 300 also includes a dynamic tangential flow filtration system (cross flow) 320 with one or more ceramic filtration disks 332 rotatably mounted in a housing 331. The average pore size of the ceramic disks can advantageously be between 10-50 nm. They define a so-called ceramic rotation membrane. The pre-cleaned wastewater is circulated between the dynamic tangential filtration system 320 and the storage container 310. A filtrate between 50-500 l/h, preferably between 150-400 l/h, is directed towards a receiver tank 410 of the reverse osmosis system 400. The ultrafiltration system has appropriate means, for example a pump, one or more lines and a control unit, which flushes the rotary membrane, preferably by generating backwash pulses. To control the periodicity of the generation of the backwash pulses, a sensor unit can be provided, in particular on a discharge line of the filtrate. A sensor unit can be, for example, a pressure sensor and/or an optical sensor for determining a turbidity content in the filtrate and/or a flow sensor.
Aufgrund der Rückimpulse werden Kolloide und/oder Bakterien von der Oberfläche der Rotationsmembran entfernt und können als Retentat ausgespült oder in den Vorlagebehälter 310 rezirkuliert werden, wodurch eine Konzentration der zugeführten Phase erfolgt. Due to the return pulses, colloids and/or bacteria are removed from the surface of the rotating membrane and can be rinsed out as retentate or recirculated into the storage container 310, thereby concentrating the supplied phase.
Kurzkettige Fettsäuren, die eine erhebliche Geruchsbelästigung darstellen können, wie zum Beispiel Buttersäure, werden nicht zurückgehalten und als Teil des Filtrats in den Vorlagentank 410 der Umkehrosmoseanlage 400 gesammelt. Short-chain fatty acids, which can cause a significant odor nuisance, such as butyric acid, are not retained and are collected as part of the filtrate in the receiving tank 410 of the reverse osmosis system 400.
Die Umkehrosmoseanlage 400 ist mit einer Membran 402 ausgestattet und wird mit einer Ausbeuterate von vorzugsweise mehr als 60 Vol.%, vorzugsweise zwischen 65-75 Vol.%, betrieben. Die Umkehrosmose ist an sich bekannt. Die Anlage ist ausgelegt zur maximalen Bereitstellung von mehr als 100 l/h, vorzugsweise zur maximalen Bereitstellung einer Menge zwischen 120-300 l/h. Sie verfügt über einen Osmosebehälter 410, beispielsweise mit einer Wickelmembran oder einer anderen semipermeablen Membran 411 und einen daran anschließenden Speichertank 420 für das Permeat. Die Umkehrosmoseanlage 400 hat eine Ablaufleitung 430 für das Permeat, welche an einem Permeatablauf 401 der Umkehrosmoseanlage angeordnet ist. The reverse osmosis system 400 is equipped with a membrane 402 and is operated with a yield rate of preferably more than 60% by volume, preferably between 65-75% by volume. Reverse osmosis is known per se. The system is designed for a maximum delivery of more than 100 l/h, preferably for a maximum delivery of one Quantity between 120-300 l/h. It has an osmosis container 410, for example with a wound membrane or another semi-permeable membrane 411, and an adjoining storage tank 420 for the permeate. The reverse osmosis system 400 has a drain line 430 for the permeate, which is arranged on a permeate drain 401 of the reverse osmosis system.
Das bereitgestellte Permeat erfüllt alle Voraussetzungen zum Einleiten in ein herkömmliches Wassernetz und kann beispielsweise für die Toilettenspülung genutzt werden. Daher kann die Ablaufleitung 430 vorteilhaft einen Anschluss 431 an eine Sanitäranlage aufweisen. Der Speichertank 420 ist dabei Teil der Ablaufleitung 430. Der Speichertank 420 verfügt zudem über eine Füllstands- und/oder Grenzstandsüberwachungsvorrichtung 421, welche eine Notentleerung bei Erreichen eines bestimmten Grenzstands im Speichertank initiiert. The permeate provided meets all the requirements for introduction into a conventional water network and can be used, for example, to flush toilets. Therefore, the drain line 430 can advantageously have a connection 431 to a sanitary facility. The storage tank 420 is part of the drain line 430. The storage tank 420 also has a fill level and/or limit level monitoring device 421, which initiates emergency emptying when a certain limit level in the storage tank is reached.
Entlang der Ablaufleitung 430 ist zudem eine Desinfektions-Dosiereinheit 440 zur Zuleitung eines Desinfektionsmittels in das Permeat angeordnet. Die Desinfektions-Dosiereinheit 440 hat einen Lagertank mit Desinfektionsmittel zur Wasserdesinfektion einer vorbestimmten Konzentration. Typischerweise kann es sich dabei um Chlor oder ein anderes Desinfektionsmittel wie zum Beispiel NaCIO, insbesondere zwischen 0,1-1 ppm, handeln. A disinfection dosing unit 440 for feeding a disinfectant into the permeate is also arranged along the drain line 430. The disinfection dosing unit 440 has a storage tank with disinfectant for water disinfection of a predetermined concentration. Typically this can be chlorine or another disinfectant such as NaCIO, in particular between 0.1-1 ppm.
Weiterhin ist im oder am Osmosebehälter 410 oder entlang der Ablaufleitung 430 ein Aktivkohlefilter 450 vorgesehen. Dieser ist in Strömungsrichtung vorzugsweise vor der Desinfektions-Dosiereinheit 440 angeordnet. Furthermore, an activated carbon filter 450 is provided in or on the osmosis container 410 or along the drain line 430. This is preferably arranged in front of the disinfection dosing unit 440 in the direction of flow.
Der Osmosebehälter 410 hat einen Konzentratablauf 412, welcher der Ableitung eines Konzentrats dient. Das Konzentrat, in welchem die nach der Ultrafiltration verbliebenen Verunreinigungen enthalten sind, wird über den Konzentratablauf 412 in den Fettabscheider 100 zurückgeführt. In dem Konzentrat kann ein erhöhter CSB-Gehalt bis zu 3300 mg/l im Vergleich zu 1000 mg/l festgestellt werden. Wegen der vergleichsweise geringen Abwassermenge des Konzentrats fällt die Schmutzfracht nicht wesentlich ins Gewicht. The osmosis container 410 has a concentrate drain 412, which is used to drain off a concentrate. The concentrate, which contains the impurities remaining after ultrafiltration, is returned to the grease separator 100 via the concentrate drain 412. An increased COD content of up to 3300 mg/l compared to 1000 mg/l can be detected in the concentrate. Because of the comparative Due to the small amount of waste water in the concentrate, the dirt load is not of significant importance.
Absetzbare Stoffe werden durch die vorbeschriebene Vorrichtung 2 vollständig und schwerflüchtige lipophile Stoffe weitgehend entfernt. Detachable substances are completely removed and semi-volatile lipophilic substances are largely removed by the device 2 described above.
Über einen Zeitraum von einem Jahr wurden Proben des Küchenabwassers entnommen und verschiedene Parameter durch Vollanalysen ermittelt: Samples of kitchen wastewater were taken over a period of one year and various parameters were determined through full analyses:
1. Küchenwasser vor Einleitung 1. Kitchen water before discharge
Abwassermenge (m3/d) = 1,9 Amount of wastewater (m3/d) = 1.9
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, berechnet als TR (mg/l) <150Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <150
CSB, berechnet als 02 (mg/l) <1000 COD calculated as 02 (mg/L) <1000
Absetzbare Stoffe, berechnet als ABS (ml/l) < 10 Detachable substances, calculated as ABS (ml/l) < 10
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
2. Küchenwasser am Filtrat-Ablauf der Ultrafiltration2. Kitchen water at the ultrafiltration filtrate outlet
Abwassermenge (m3/d) = 1,9 pH-Wert 7,0 - 7,5 Amount of wastewater (m3/d) = 1.9 pH value 7.0 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, berechnet als TR (mg/l) <5 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <5
CSB, berechnet als O2 (mg/l) <1000 COD calculated as O2 (mg/l) <1000
Absetzbare Stoffe, berechnet als ABS (ml/l) < 1,0 Settable substances, calculated as ABS (ml/l) < 1.0
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
3. Küchenwasser am Konzentratablauf der Umkehrosmose3. Kitchen water at the reverse osmosis concentrate drain
Abwassermenge (m3/d) = 0,57 pH-Wert 7,0 - 7,5 Amount of wastewater (m3/d) = 0.57 pH value 7.0 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, berechnet als TR (mg/l) <20 CSB, berechnet als O2 (mg/l) <3333 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <20 COD, calculated as O2 (mg/l) <3333
Absetzbare Stoffe, berechnet als ABS (ml/l) < 2,0 Settable substances, calculated as ABS (ml/l) < 2.0
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
4. Küchenwasser am Permeatablauf der Umkehrosmose Abwassermenge (m3/d) = 1,33 pH-Wert 6,5 - 7,5 4. Kitchen water at the permeate outlet of the reverse osmosis waste water volume (m3/d) = 1.33 pH value 6.5 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, berechnet als TR (mg/l) <2,0 CSB, berechnet als 02 (mg/l) <200 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <2.0 COD, calculated as 02 (mg/l) <200
Absetzbare Stoffe, berechnet als ABS (ml/l) < 0,5 Settable substances, calculated as ABS (ml/l) < 0.5
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
Das vorgenannte Verfahren und die vorgenannte Vorrichtung verarbeiten Küchenwasser der Systemgastronomie (QSR) in Brauchwasser, welches zur Spülung von Toiletten oder zur Gartenbewässerung geeignet ist. The aforementioned method and the aforementioned device process kitchen water from system catering (QSR) into service water, which is suitable for flushing toilets or for watering gardens.
Dabei wird das gesamte anfallende Küchenwasser nahezu vollständig von schwerflüchtigen lipophilen Stoffen (SLS) und den absetzbaren Stoffen (ABS) gereinigt. Der pH-Wert des Abwassers wird neutralisiert. Das Konzentrat der Umkehrosmose, das den Abwasserstrom um 70% reduziert, weist eine erhöhte CSB-Konzentration bei gleichbleibender Schmutzfracht nach der Ultrafiltrationsbehandlung auf, wenn es zurück in den Fettabscheider gelangt. Die gelösten und nicht gelösten Inhaltsstoffe des Abwassers werden im Schlamm gebunden, der im Trockner gemeinsam mit Speiseresten zu Dünger zur Verwendung in der biologischen Landwirtschaft verarbeitet werden kann. All of the resulting kitchen water is almost completely purified of low-volatility lipophilic substances (SLS) and settleable substances (ABS). The pH value of the wastewater is neutralized. The reverse osmosis concentrate, which reduces the wastewater flow by 70%, has an increased COD concentration while maintaining the same dirt load after ultrafiltration treatment when it returns to the grease separator. The dissolved and undissolved ingredients of the wastewater are bound in the sludge, which can be processed in the dryer together with leftover food into fertilizer for use in organic farming.
Bezugszeichenliste Vorrichtung Zulauf Strömungsrichtung Anreicherungspfad Koagulant Regulierungspfad Regulierungsmittels Fettabscheider Behälter Trennwandung Leitungen Trennbereichs Trennbereich Überlauf Füllstandssensor Belüftungsvorrichtung Vorrichtung zur Drucklufterzeugung Vorabscheider Abschöpfvorrichtung Auffangbehälter Aufnahmeraum des Behälters des Fettabscheiders Druckgas-Düse Leitung Dosiereinrichtung Dosiereinheit Sensor Mittel zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit Sedimentierungseinrichtung Teilsegment Schlammablasses Schräglamellen Längsachse Zulauföffnung 206 Ablauföffnung List of reference symbols Device inlet Flow direction Enrichment path Coagulant Regulation path Regulating means Grease separator Container Partition wall Lines Separation area Separation area Overflow Level sensor Ventilation device Device for generating compressed air Pre-separator Skimming device Collection container Receiving space of the container of the fat separator Compressed gas nozzle Line Dosing device Dosing unit Sensor Means for reducing the flow velocity Sedimentation device Sub-segment Sludge drain Oblique slats Long axis Inlet opening 206 drain opening
210 Vorlagenbehälter 210 template containers
220 Überleitung 220 transition
230 Lamellenklärer 230 lamella clarifiers
231 Füllstandsmessgerät 231 level gauge
250 Schlammsammeltank 250 sludge collection tank
251 Boden 251 floor
252 Schlammablasses 252 mud drains
253 Füllstandssensor und/oder Füllstandsgrenzschalter253 Level sensor and/or level limit switch
254 Filterelement 254 filter element
255 Schlammsammelraum 255 mud collection room
256 Wandungsbereich 256 wall area
257 Flüssigkeitssammelraum 257 liquid collection room
258 Retentat 258 retentate
259 aufkonzentrierter Schlammabgeleitet 259 concentrated mud derived
260 Trocknungsanlage 260 drying system
300 Ultrafiltrationsanlage 300 ultrafiltration system
310 Vorlagebehälter 310 storage containers
331 Gehäuse 331 housing
332 keramische Filtrationsscheiben 332 ceramic filtration discs
400 Umkehrosmoseanlage 400 reverse osmosis system
401 Permeatablauf 401 Permeate drain
410 Vorlagentank / Osmosebehälter 410 master tank / osmosis container
412 Konzentratablauf 412 concentrate drain
420 Speichertank 420 storage tank
421 Füllstands- und/oder Grenzstandüberwachungsvorrichtung421 level and/or limit level monitoring device
430 Ablaufleitung 430 drain line
431 Anschluss (Sanitäranlage) 431 connection (sanitary system)
440 Desinfektions-Dosiereinheit 440 disinfection dosing unit
450 Aktivkohlefilter 450 activated carbon filters

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Verwendung eines Lamellenklärers (230) in einer Sedimentationseinrichtung (200) einer Vorrichtung (2) zur Behandlung von öl- und/oder fetthaltigen Abwasser, wobei die Vorrichtung (2) folgende Elemente umfasst: einen Zulauf (4) zum Zuführen des zu behandelnden Wassers, einen Vorabscheider (110) zur Vorkonditionierung und Sedimentation sowie zur weitergehenden Fettabtrennung, wobei das abgetrennte Fett in einem Auffangbehälter (112) gesammelt wird, die sich an den Vorabscheider (110) über eine Leitung (130) mit einer Dosiereinheit (140) für Koagulanten (10) anschließende Sedimentierungseinrichtung (200) zur Sedimentierung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser, wobei die Sedimentierungseinrichtung (200) zumindest einen Anreicherungspfad (8) zum Anreichern des zu behandelnden Wassers mit einem Koagulanten (10) und einen sich an den Anreicherungspfad anschließenden Regulierungspfad (18) zum Einbringen eines den pH-Wert des Wassers einstellenden Regulierungsmittels (22) aufweist, eine sich an die Sedimentierungseinrichtung (200) anschließende Filtereinrichtung (28) mit einem Filtermedium (30) und eine sich an die Filtereinrichtung (28) anschließende Umkehrosmoseeinrichtung (40) zur weitergehenden Reinigung des Wassers, wobei die Vorrichtung (2) ausgelegt ist zur Verarbeitung eines Zulaufvolumens von weniger als 1000 l/h. 1. Use of a lamella clarifier (230) in a sedimentation device (200) of a device (2) for treating wastewater containing oil and / or fat, the device (2) comprising the following elements: an inlet (4) for feeding the wastewater to be treated Water, a pre-separator (110) for preconditioning and sedimentation as well as for further fat separation, the separated fat being collected in a collecting container (112), which is connected to the pre-separator (110) via a line (130) with a metering unit (140). Coagulants (10) subsequent sedimentation device (200) for sedimentation of suspended matter from the water to be treated, the sedimentation device (200) having at least one enrichment path (8) for enriching the water to be treated with a coagulant (10) and one adjoining the enrichment path Regulatory path (18) for introducing a regulating agent (22) which adjusts the pH value of the water, a filter device (28) connected to the sedimentation device (200) with a filter medium (30) and a reverse osmosis device connected to the filter device (28). (40) for further purification of the water, the device (2) being designed to process an inflow volume of less than 1000 l/h.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenklärer (230) ein Gehäuse mit einer Längsachse (204) aufweist, wobei der Neigungswinkel der Lamellen (203) zwischen 2-45°, vorzugsweise 5-25°, gegenüber einer Längsachse (204) des Gehäuses ausgebildet ist. 2. Use according to claim 1, characterized in that the lamella clarifier (230) has a housing with a longitudinal axis (204), the angle of inclination of the lamellae (203) being between 2-45°, preferably 5-25°, relative to a longitudinal axis ( 204) of the housing is formed.
3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durchschnittliche Lamellenabstand der Lamellen (203) des Lamellenklärers (230) zwischen 1-8 cm, vorzugsweise zwischen 2-4 cm beträgt. 3. Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the average slat spacing of the slats (203) of the slat clarifier (230) is between 1-8 cm, preferably between 2-4 cm.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenklärer (230) einen Bodenbereich (201) aufweist, welcher konisch ausgebildet ist und einen Schlammauslass (202) aufweist. 4. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the lamella clarifier (230) has a bottom area (201) which is conical and has a sludge outlet (202).
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenklärer (230) ein Füllstandsmessgerät (231) und/oder zumindest einen Grenzschalter, vorzugsweise ein kapazitives Füllstandsmessgerät, zur Überwachung und/oder Ermittlung eines Füllstands der Flüssigkeit und einer Phasengrenze zwischen Schlamm und Flüssigkeit und wobei die Sedimentationseinrichtung (200) eine Steuer-und Auswerteeinheit aufweist, welche ausgebildet ist zur Regulierung des Schlammauslasses in Abhängigkeit vom Niveau der Phasengrenze. 5. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the lamella clarifier (230) has a level measuring device (231) and/or at least one limit switch, preferably a capacitive level measuring device, for monitoring and/or determining a level of the liquid and a phase boundary between sludge and liquid and wherein the sedimentation device (200) has a control and evaluation unit which is designed to regulate the sludge outlet depending on the level of the phase boundary.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationseinrichtung (200) einen Schlammsammelbehälter (250) mit einem Schlammsammelraum (255) und mit einem Filtermedium (254) aufweist, welches bereichsweise den Schlammsammelraum (255) begrenzt, wobei das Filtermedium (254) vorzugsweise als Einweg-Filtermedium, besonders bevorzugt Filterpapier, ausgebildet ist. 6. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation device (200) has a sludge collection container (250) with a sludge collection space (255) and with a filter medium (254) which partially delimits the sludge collection space (255), the filter medium (254) is preferably designed as a disposable filter medium, particularly preferably filter paper.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlammsammelbehälter (250) füllstandsüberwacht ist, wobei die Sedimentationseinrichtung (200) eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweist, die eingerichtet ist zur Steuerung der Entleerung des Schlammsammelbehälters (200) in Abhängigkeit vom Füllstand. 7. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the sludge collection container (250) is monitored for fill level, the sedimentation device (200) having a control and evaluation unit which is set up to control the emptying of the sludge collection container (200) depending on the fill level .
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationseinrichtung (200) eine8. Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sedimentation device (200) has a
Trocknungsanlage (260) zur Trocknung der Schlammphase aufweist. Drying system (260) for drying the sludge phase.
9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationseinrichtung (200) eine Rückleitung (258) aufweist, zur Rückleitung eines Filtrats aus dem Schlammsammelbehälter (250) in einen der Sedimentationsanlage (200) vorgelagerten Fettabscheider (100). 9. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation device (200) has a return line (258) for returning a filtrate from the sludge collection container (250) into a fat separator (100) upstream of the sedimentation system (200).
10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenklärer (230) Mittel zur Reingung in einem CIP-Verfahren aufweist. 10. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the lamella clarifier (230) has means for cleaning in a CIP process.
11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Wasser ein fetthaltiges Küchenabwasser mit einem CSB-Wert von durchschnittlich mehr als 3.000 mg/l ist. 11. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the water to be treated is a fatty kitchen wastewater with a COD value of on average more than 3,000 mg/l.
PCT/IB2023/057757 2022-08-01 2023-07-31 Use of a lamella clarifier in a sedimentation device of an apparatus for the treatment of oil- and/or fat-containing waste water WO2024028749A1 (en)

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